前列腺癌患者定位与调强放疗时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响

目的 分析前列腺癌调强放疗患者治疗与定位时膀胱充盈程度不一致对剂量学参数的影响。方法 42例行调强放疗的前列腺癌患者,真空垫体位固定后行定位CT扫描,用放疗计划系统进行靶区和危及器官勾画、计划设计及计算。患者首次治疗时行锥形束CT（CBCT）,与定位CT图像配准后将CBCT图像导入计划系统,将定位CT计划的靶区拷贝至CBCT图像上,并勾画危及器官,采用与定位CT计划相同的计划设计进行剂量计算。比较定位CT计划和CBCT计划获得的剂量学参数差异,包括计划靶区（PTV）平均剂量、均匀性指数（HI）、适形指数（CI）;膀胱及直肠的平均剂量、V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅。结果 根据治疗与定位时相比膀胱体积变化,将患者分为膀胱体积缩小组和膀胱体积增大组,42例患者中膀胱体积缩小组有27例,膀胱体积增大组有15例。定位CT计划与CBCT计划比较,下列剂量学参数差异有统计学意义：两组膀胱体积、PTV HI、PTV CI（t=6.838、-4.372、-3.553、-3.462、6.380、5.037,P<0.05）;膀胱体积缩小组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅（t=-5.004、-4.092、-3.124、-2.707、-2.489,P <0.05）和直肠V₄₀、V₅₀、V₆₀、V₆₅、平均剂量（t=-2.946、-2.643、-2.426、-3.127、-2.530,P <0.05）;膀胱体积增大组膀胱V₃₀、V₄₀、V₅₀及平均剂量（t=5.107、4.204、3.777、4.155,P <0.05）。结论 前列腺癌患者进行调强放疗时,定位和治疗时膀胱充盈程度不一致,会导致靶区及危及器官剂量学参数实际数值与治疗计划计算结果存在差异。     

鼻咽癌调强放疗中摆位误差的变化趋势：基于千伏级锥形束CT的前瞻性研究

【摘要】目的：基于千伏级锥形束CT（kV-CBCT）分析鼻咽癌调强放射治疗（IMRT）中分次间摆位误差的变化趋势,提高放疗准确性。方法：64例鼻咽癌患者进行调强治疗,治疗过程中共进行9次kV-CBCT扫描来确定患者的位置,根据前三次摆位误差的规律来指导后续治疗中患者体位的摆放。分别将第1~3、4~6和7~9次 kV-CBCT扫描中患者的位置信息设为A、B和C组。比较三组的摆位及靶区边界误差的差异。结果：A组在X（左-右）、Y（头-脚）和Z（前-后）轴方向上的平移和旋转误差分别为(0.58±1.49)、(0.82±1.96)、(0.53±1.64)mm和0.60°±0.50°、0.82°±0.58°、0.62°±0.53°,B组分别为(0.28±1.08)、(0.44±1.35)、(0.11±1.15)mm和0.68°±0.70°、0.80°±0.52°、0.63°±0.49°,C组分别为(0.32±1.23)、(0.42±1.51)、(0.25±1.24)mm和0.61°±0.53°、0.62°±0.53°、0.60°±0.50°。A、B、C三组在X、Y、Z轴上计划靶区的外放边界（MPTV）分别为2.49、3.42、2.47mm,1.46、2.05、1.08mm和1.66、2.11、1.49mm。A组与B、C两组在X、Y、Z轴上的平移误差的差异有统计学意义（P＜0.05）,而B、C两组间的误差差异无统计学意义（P＞0.05）。结论：在鼻咽癌调强放射治疗中,基于kV-CBCT扫描分析摆位误差的规律,能较好地降低后续治疗中的摆位误差。     

食管癌调强放疗中摆位误差对剂量学的影响

目的通过电子射野影像装置(EPID)测量食管癌患者在调强放疗过程中的摆位误差,分析摆位误差对靶区和正常组织受量的影响,验证目前计划靶体积(PTV)外放范围的合理性。方法 36例食管癌患者用EPID测量其摆位误差,每位患者接受摆位验证4~6次(1次/周)。在医科达(CMS-XIO)治疗计划系统上模拟实际摆位误差,比较实际治疗过程中大体肿瘤体积(GTV)、临床靶区体积(CTV)和周围正常组织的受照剂量。结果 36例食管癌患者前后、左右、头脚方向摆位误差分别为(2.43±1.80)、(2.56±1.87)和(3.53±2.82)mm。摆位误差使食管癌患者GTV的95%体积接受的剂量(D95)与原治疗计划相比降低了50 c Gy,CTV的D95降低了78.21 c Gy。原计划(P1)和摆位误差计划(P2)的全肺接受20 Gy照射体积占全肺体积的百分比(V20)分别为24.34%和23.52%(P<0.05);心脏平均剂量分别为2 067.23 c Gy和2 021.33 c Gy(P<0.05);P1中无一例脊髓受量超过4 500 c Gy,而P2中12例脊髓最大剂量超过4 500 c Gy,其中1例最大剂量为5 602.70 c Gy。结论摆位误差使GTV、CTV的受照剂量降低,部分患者脊髓最大剂量超过耐受量,双肺、心脏受照剂量有所下降。     

CBCT图像引导鼻咽癌调强放疗的精确性研究

目的 探讨千伏级锥形束CT(kV-CBCT)图像引导技术对鼻咽癌调强放疗精确性的影响。方法 331例鼻咽癌调强放疗患者每周行kV-CBCT校正扫描。计算系统误差(Σ)和随机误差(σ),摆位扩边按照Van Herk公式计算(2.5Σ+0.7σ)。结果 分析3 972个CBCT扫描图像。校正前在x、y、z方向上的平移误差和旋转误差分别为(0.95±0.79)、(1.04±0.66)、(1.14±0.63) mm 和1.32°±0.99°、1.45°±1.37°、1.25°±1.35°,校正后分别为(0.56±0.44)、(0.56±0.51)、(0.42±0.63) mm 和0.78°±0.76°、0.62°±0.85°、0.75°±0.64°。在x、y、z方向校正前的计划靶区扩边值(MPTV)分别为2.93、3.06和3.30 mm,校正后为1.71、1.76和1.49 mm。结论 应用kV-CBCT校正鼻咽癌调强放疗摆位中的线性和旋转误差明显缩小系统和随机误差,使得MPTV缩小到2 mm以内,提高了放疗的精确性。     

利用CBCT研究乳腺托架固定下乳腺癌放疗下颈摆位误差及相应CTV外放边界

目的 利用锥形束CT（CBCT）研究乳腺托架固定下乳腺癌放疗下颈部摆位误差,推算锁骨上临床靶区（CTV）的外放边界。方法 选取于本科行乳腺托架固定体位的14例改良根治术后放疗患者,利用CBCT于第1、10、20次治疗前采集CT图像,比对并记录锁骨上靶区的摆位误差,计算其CTV外放值并分析各方向位移量及旋转度的变化。结果 全组患者摆位误差在左右（x）、上下（y）、前后（z）方向分别为（2.89±2.52）、（3.96±2.97）、（4.21±2.24） mm,俯仰（θ）、滚转（φ）、偏转（ψ）角度分别为（2.38±1.97）°、（1.60±1.63）°、（1.91±1.54）°。由公式计算出CTV在x、y、z方向分别需外放8.08、8.13、6.30 mm;摆位误差在y、z方向位移量分别与φ、ψ角旋转度相关（Pearson=-0.515、-0.509,P<0.05）;分次间变化仅在z方向上位移量与ψ角旋转度相关（Pearson=-0.583,P<0.05）。结论 乳腺托架固定下锁骨上靶区放疗其CTV外放在左右、上下、前后方向应≥8.08、8.13、6.30 mm。应重视颈部偏转对摆位误差带来的影响,进一步改良体位固定方法和优化摆位操作流程。     

头颈部肿瘤两种放疗体位固定摆位误差分析

目的 应用千伏级锥形束CT（CBCT）对比分析头颈部肿瘤放疗中头枕+头颈肩面膜、真空气垫+头颈肩面膜两种体位固定技术的摆位误差。 方法 随机选取60例接受诊断及治疗的头颈部肿瘤患者（头枕+头颈肩面膜组29例、真空气垫+头颈肩面膜组31例）,治疗过程中每周行1次CBCT扫描,将所获取的CBCT图像与计划CT图像进行配准,得到左右、上下、前后方向的摆位线性误差,采用独立t检验对比两组数据的差异性。 结果 头枕+头颈肩面膜组在左右、上下、前后方向的摆位线性误差分别为：（0.07±1.70）、（0.45±1.53）、（0.39±1.62）mm,真空气垫+头颈肩面膜组在左右、上下、前后方向的摆位线性误差分别为：（-0.05±1.39）、（0.13±1.37）、（0.08±1.25）mm。两组在左右方向上的摆位线性误差比较差异无统计学意义（t=0.729,P＞0.05）,在上下和前后方向上的差异有统计学意义（t=2.093、2.039,P均＜0.05）。 结论 两种固定方式中头颈部肿瘤真空气垫+头颈肩面膜固定的患者摆位误差小,体位重复性好。     

基于锥形束CT的保乳术后调强放疗在线校正前后分次间位移规律分析

目的 基于锥形束CT（CBCT）探讨乳腺癌保乳术后调强放疗（IMRT）疗程中在线校正分次间位移变化规律。方法 选择保乳术后行全乳IMRT患者18例,共获取452次CBCT图像,获取CBCT校正前后分次间三维方向位移及摆位误差,分析分次间三维方向位移曲线。 结果 患者分次间位移幅度变化较大,同一患者不同方向的分次间位移幅度差异也较大。疗程中左右（LR）、前后（AP）和头脚（SI）方向分次间位移差异最大为0.22、0.49和0.48 cm,CBCT校正后LR、AP和SI方向位移差异最大为0.16、0.21和0.17 cm,CBCT在线校正降低了放疗疗程中患者SI方向的分次间位移（-0.08 cm 和0.03 cm,t=-2.373,P<0.05）和LR、AP、SI方向的随机误差（t=5.302、6.689、4.812,P<0.05）,系统误差差异无统计学意义。CBCT校正前后放疗疗程中患者分次间位移无明显规律性。结论 对于保乳术后IMRT患者,通过自动像素-解剖结构密度配准实施CBCT在线校正降低了放疗过程中患者头脚方向的分次间位移和三维方向的随机误差;由于个体差异性的存在,CBCT在线校正前后患者分次间三维方向位移离散度较大。     

千伏锥形束CT引导放疗系统最小误差与剩余误差分析

目的 分析千伏锥形束CT(kVCBCT)引导放疗系统可以发现的最小摆位误差和校正后剩余摆位误差。方法 采用小球(ball-bearing,BB)体模,比较经kVCBCT引导放疗系统得到的位移值与设定的位移值。设定的位移值分别为0.5、1.0、1.5和2.0 mm。侧向、纵向和垂直3个方向上的位移值均每日分析1次,共分析5次。校正后剩余摆位误差分析,采用CIRS Model 002LFC胸部体模,在侧向、纵向和垂直3个方向上均设置摆位误差,设置的数值为0、±5、±10和±15 mm。采用点标记法,共同配准体模的定位CT影像与kVCBCT影像,得出侧向、纵向和垂直3个方向上的摆位误差。根据配准结果移动治疗床,至侧向、纵向和垂直3个方向上摆位误差减少到最小。对校正位置后的体模再次行kVCBCT扫描,将再次获得的kVCBCT影像与定位CT采用点标记法配准,得到的侧向、纵向和垂直3个方向上的数值为经kVCBCT系统引导后剩余摆位误差。每日分析1次,共分析7次。结果 kVCBCT引导放疗系统可以发现的误差至少为0.5 mm。侧向、纵向和垂直3个方向上引导后剩余误差分别为(0.2±0.4)、(0.1±0.4)和(-0.4±0.3)mm,对3组数值行方差分析进行两两比较:侧向和纵向剩余误差无差别(P=0.63),垂直向和侧向剩余摆位误差的差异具有统计学意义(P=0.01),垂直向和纵向剩余摆位误差差异具有统计学意义(P=0.02)。结论 建立了kVCBCT引导放疗系统可以发现最小摆位误差和校正后剩余摆位误差的分析方法,kVCBCT引导放疗系统可以发现的误差至少为0.5 mm,侧向、纵向和垂直3个方向上引导后剩余误差约为1 mm。     

宫颈癌容积旋转调强放射治疗中膀胱与直肠实际受照剂量影响研究

目的 探讨宫颈癌容积旋转调强放射治疗中膀胱与直肠实际受照剂量的影响.方法 选取香港大学深圳医院2018年4—10月收治的41例行容积旋转调强放射治疗的宫颈癌患者为研究对象.在首次放射治疗摆位的锥形束CT(CBCT)图像中勾画出直肠和膀胱.定位CT扫描膀胱充盈状态下图像及排空状态下图像,分别勾画出膀胱和直肠.根据首次摆位...     

局部晚期鼻咽癌调强放疗中解剖结构改变及剂量分布变化研究

目的 探讨局部晚期鼻咽癌患者在调强放疗（IMRT）期间的解剖结构体积改变及剂量分布变化。方法 选取18例局部晚期鼻咽癌患者,利用每周锥形束CT （CBCT）分析患者的解剖结构体积变化,并在放疗20次后再次进行IMRT计划设计,探讨二程IMRT计划的剂量学。结果 GTV_nx每周平均缩小3.15%,共缩小22.03%;GTV_nd每周平均缩小5.67%,共缩小39.68%;左右腮腺每周分别缩小4.93%和5.26%,总共缩小29.60%和31.56%。GTV_nd和腮腺在放疗前4周有较大退缩,放疗4周后体积改变趋于平缓。与初始Plan 1相比,Plan 2中PGTV_nd的D₉₅下降2.20%（t=2.382,P<0.05）,而PGTV_nx、PTV₁和PTV₂的D₉₅没有显著变化;左腮腺D_mean、D₅₀和V₃₀分别增加7.34%、12.68%和10.90%,与放疗前比较差异均有统计学意义（t=-3.376、-3.738、-3.679,P<0.05）;右腮腺D_mean、D₅₀和V₃₀分别增加6.13%、11.17%和9.72%,与放疗前比较差异均有统计学意义（t=-2.550、-2.446、-2.673,P<0.05）;喉的D_mean平均增加8.69%,与放疗前比较差异均有统计学意义（t=-3.099,P<0.05）。相比较于Plan 2,综合计划Plan （1+2）中PGTV_nd的D₉₅增加1.37%,差异有统计学意义（t=-3.555,P<0.05）,左腮腺D_mean、D₅₀和V₃₀分别平均降低了2.90%、2.73%和4.62%,差异有统计学意义（t=3.089、2.718、2.705,P<0.05）;右腮腺D_mean、D₅₀和V₃₀分别降低3.49%、3.44%和3.80%,与放疗前比较,差异均有统计学意义（t=2.781、2.958、4.275,P<0.05）;喉的D_mean平均降低3.29%（t=2.747,P<0.05）。结论 局部晚期鼻咽癌患者在IMRT期间靶区和腮腺体积均会显著缩小;放疗中期有必要设计二程放疗计划,以此来提高靶区剂量并一定程度上降低靶区周围危及器官的剂量。     

乳腺癌术后容积调强放疗下移动误差对靶区剂量的影响

目的 通过对乳腺癌术后放疗患者虚拟移动误差,预测实际临床操作中移动误差的宽容范围。方法 回顾性分析了本院近3年来的乳腺癌术后行放疗的患者。根据治疗方法不同抽取10例改良根治术后乳腺癌病例,10例保乳根治术后病例,勾画靶区,制定容积调强放疗计划,移动放疗计划中心点虚拟移动误差,以1 mm步进移动最大至5 mm,重新计算剂量后记录相应数据,记录临床靶区（CTV）的V₅₀、心脏平均量、患侧肺V₂₀,CTV的体积等数据。应用SPSS 19.0软件进行统计分析,重复测量方差分析方法分析移动中心点后靶区实际剂量的变化。直线回归分析方法分析CTV体积与CTV移动中心点后剂量变化的相关关系。结果 虚拟移动误差后在近似乳腺切线方向的轴线方向影响较小,而近似乳腺切线方向的垂直方向影响较大,且在影响较大的垂直轴线上移动超过3 mm 后的CTV（V₅₀）值下降至83.85%,低于对CTV靶区剂量的一般要求。各个方向的移动误差进行统计分析发现,除左乳B方向移动误差所导致的剂量学变化差异无统计学意义（P>0.05）外,其他方向均具有统计学意义（F=34.182、12.877、16.443、9.846、46.829、10.122、57.931,P<0.05）。手术方式（保乳术后与改良根治术后）对靶区移动的影响不大。通过相关性分析发现,乳腺癌患者靶区CTV的体积与左乳B、C及右乳B方向的移动误差所带来的影响具有线性相关（F=5.733、18.496、6.630,P<0.05）,其他方向均无线性相关,且无明显规律可循。结论 在乳腺癌术后放疗中,不论左乳还是右乳,需要对垂直于乳腺切面方向的误差尤其注意。当该方向的误差超过3 mm后, CTV明显不足。移动误差对CTV剂量的影响与乳腺癌手术方式无关,与靶区体积大小的相关性无明显规律。     

应用锥形束CT评价最终等中心标记法定位头颈部肿瘤的摆位误差

目的 应用千伏级锥形束CT(kV CBCT)评价头颈部肿瘤图像引导放疗的摆位误差.方法 选取2009年3月至2011年10月的256例行调强放疗的头颈部肿瘤患者,采用头颈肩面罩固定体位,最终等中心标记法定位,配有LAP可移动式激光定位系统的Philips PQS CT或PhilipsBrilliance CT Big Bore进行CT扫描.CT图像通过网络传输给Varian Eclipse治疗计划系统,用来进行勾画靶区和设计计划.在治疗前使用Varian iX直线加速器的机载影像系统(OBI)行kV CBCT扫描和配准,得出左右、头脚和前后3个方向的摆位误差.结果 473组摆位误差数据呈高斯分布,3个方向的平均误差分别为(-0.6±1.3)、(0.5±1.6)和(0.9±1.7) mm,使用公式M=2.5∑+0.75计算外放边界分别为2.4、2.4和3.4 mm.其中,Big Bore组的288组数据的计算外放边界分别为2.0、2.1和1.7 mm.结论 最终等中心标记法的摆位误差优于参考点标记法,同时为CTV外放PTV的边界提供了有效的依据.     

应用锥形束CT对宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗位置误差的研究

目的 通过对宫颈癌及子宫内膜癌术后放射治疗患者位置误差的分析,确定临床靶区（CTV）外扩计划靶区（PTV）边界值的大小。方法 选取26例宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗患者通过千伏级锥形束CT（kV-CBCT）采集初次治疗前和以后每周的CT影像,与治疗计划采用的CT影像进行比对,记录各方向位置误差值并计算PTV外扩边界值M_PTV。 结果 宫颈癌及子宫内膜癌术后患者放疗时各方向均存在位置误差,患者在左右、头脚和前后方向误差分别为（0.21±3.23）、（0.55±3.51）和（0.08±2.76）mm,头脚方向的系统误差最大,左右方向次之、前后方向最小。各方向位置误差无明显差异。靶区在左右、头脚和前后方向依次需外扩5.44、7.26和5.68 mm。 结论 建议在进行宫颈癌及子宫内膜癌术后放疗时外扩PTV间距依次为左右方向5.5 mm、头脚方向7.5 mm、前后方向6 mm。     

利用四维锥形束CT指导肺癌内靶区的勾画

目的 研究四维锥形束CT(4D-CBCT)指导肺癌内靶区勾画的可行性。方法 简单随机法选取本院24例肺癌患者。平静呼吸下CT模拟定位获得CT图像,首次治疗前4D-CBCT扫描获得4D-CBCT中位图像,将4D图像重建算法更改为3D,获得3D-CBCT图像。图像融合算法取骨配准,分别在定位CT、4D-CBCT中位图像、3D-CBCT图像上勾画大体肿瘤靶区(GTV),定义GTV到临床靶区(CTV)的外扩边界为7 mm,获得CTV_CT、ITV_4D和ITV_3D,基于CTV_CT在三维方向上外扩5 mm得到ITV_CT。比较靶区间中心点位置、体积、相似度和相互包含关系的差异。结果 ITV_CT与ITV_3D在中下叶组的头脚方向上,靶区中心点位置差异有统计学意义(Z=-2.027,P<0.05)。在靶区体积方面,ITV_CT最大,与ITV_3D相比差异有统计学意义(Z=-2.941,P<0.05),ITV_4D最小,但与ITV_3D相比差异无统计学意义(P>0.05)。ITV_CT与ITV_3D相似度均数<75%,ITV_4D与ITV_3D相似度均数>90%(Z=-2.940、-2.975,P<0.05)。ITV_CT、ITV_4D未被ITV_3D包含的比例均数为40%和5%(Z=-2.952、-3.185,P<0.05)。结论 4D-CBCT的中位图像可以缩小内靶区的勾画范围,为肺癌的自适应放疗提供选择。     

The first patients treated with MR-CBCT soft-tissue matching in a MR-only prostate radiotherapy pathway

IntroductionMagnetic Resonance (MR)-only radiotherapy for prostate cancer has previously been reported using fiducial markers for on-treatment verification. MR-Cone Beam Computed Tomography (CBCT) soft-tissue matching does not require invasive fiducial markers and enables MR-only treatments to other pelvic cancers. This study evaluated the first clinical implementation of MR-only prostate radiotherapy using MR-CBCT soft-tissue matching.MethodsTwenty prostate patients were treated with MR-only radiotherapy using a synthetic (s)CT-optimised plan with MR-CBCT soft-tissue matching. Two MR sequences were acquired: small Field Of View (FOV) for target delineation and large FOV for organs at risk delineation, sCT generation and on-treatment verification. Patients also received a CT for validation. The prostate was independently contoured on the small FOV MR, copied to the registered CT and modified if there were MR-CT soft-tissue alignment differences (MR-CT volume). This was compared to the MR-only volume with a paired t-test. The treatment plan was recalculated on CT and the doses compared. Independent offline CT-CBCT matches for 5/20 fractions were performed by three therapeutic radiographers using the MR-only contours and compared to the online MR-CBCT matches using two one-sided paired t-tests for equivalence within ±1 mm.ResultsThe MR-only volumes were significantly smaller than MR-CT (p = 0.003), with a volume ratio 0.92 ± 0.02 (mean ± standard error). The sCT isocentre dose difference to CT was 0.2 ± 0.1%. MR-CBCT soft-tissue matching was equivalent to CT-CBCT (p < 0.001), with differences of 0.1 ± 0.2 mm (vertical), ?0.1 ± 0.2 mm (longitudinal) and 0.0 ± 0.1 mm (lateral).ConclusionsMR-only radiotherapy with soft-tissue matching has been successfully clinically implemented. It produced significantly smaller target volumes with high dosimetric and on-treatment matching accuracy.Implications for practiceMR-only prostate radiotherapy can be safely delivered without using invasive fiducial markers. This enables MR-only radiotherapy to be extended to other pelvic cancers where fiducial markers cannot be used.     

基于3D-CT与4D-CT定义的非小细胞肺癌计划靶区比较

目的 探讨基于3D-CT轴位扫描所定义的计划靶区(PTVvector)与基于4D-CT定义的计划靶区(PTV4D)的位置和体积差异.方法 适合三维适形放疗(3D-CRT)的非小细胞肺癌(NSCLC)患者共28例,其中,16例肿瘤位于肺上叶为肺上叶组,12例肿瘤位于肺中下叶为肺中下叶组,均于同次CT模拟定位时序贯完成胸部常规3D-CT轴位扫描和4D-CT扫描.基于3D-CT图像GTV及其运动矢量定义PTVvector:GTV外扩7 mm形成CTV,在CTV基础上依据4D-CT测得的肿瘤三维运动矢量均匀外扩形成ITVvector,然后再外扩3 mm,形成PTVvector;基于4D-CT图像各时相GTV融合定义PTV4D:10个时相的GTV分别外扩7 mm形成各时相的CTV,10个时相的CTV融合形成ITV4D,ITV4D外扩3 mm形成PTV4D.对比PTVvector和PTV4D靶区位置、体积及包含度差异,分析三维运动矢量和相关参数的相关性.结果 肺上叶和肺中下叶两组肿瘤中心三维运动矢量中位数分别为2.8和7,0 mm,差异有统计学意义(z=-3.485,P<0.05).肺上叶组PTVvector和PTV4D中心点坐标仅在x轴上差异有统计学意义(z=-2.010,P<0.05),肺中下叶组两靶区中心点坐标仅在;轴上差异有统计学意义(z=-2.136,P<0.05).肺上叶组PTV4D与PTVvector比值的中位数为0.75,肺中下叶组为0.52,两比值与肿瘤三维运动矢量的相关性差异均有统计学意义(r=-0.638、-0.850,P<0.05).PTVvector与PTV4D彼此间包含度的中位数分别为66.39%和99.55%,两者与肿瘤的三维运动矢量相关性差异有统计学意义(r=-0.814、0.613,P<0.05).结论 基于4D-CT定义的PTV4D明显小于基于3D-CT定义的PTVvector,两者的比值及相互包含度均与肿瘤三维运动矢量显著相关.

Abstract：

Objecttve To compare the positional and volumetric differences of planning target volumes(PTVs)based on axial three-dimensional CT(3D-CT)and four-dimensional CT(4D-CT)for the primary tumor of non-small cell lung cancer(NSCLC).Methods Sixteen NSCLC patients with lesions located in the upper lobe and 12 patients with lesions in middle and lower lobes,totally 28 patients, initially underwent three-dimensional CT scans followed by 4D-CT scans of the thorax under normal free breathing.PTVvector was defined on gross tumor volume (GTV) contoured on 3D-CT and its motion vector. The clinical target volumes(CTVs)were created by adding 7 mm to GTVs,then, internal target volume (ITVs)were produced by enlarging CTVs isotropically based on the individually measured amount of motion in the 4D-CT,lastly,PTVs were created by adding 3 mm setup margin to ITVs. PTV4D was defined on the fusion of CTVs on all phases of the 4D data.The CTV wag generated by adding7 mm to the GTV on each phase.then,PIVs were produced by fusing CTVs on 10 phases and adding 3 mm setup margin.The position of the target center,the volume of target and the degree of inclusion(DI)were compared reciprocally between the PTVvector and the PTV 4D The difference of the position,volume and degree of inclusion of the targets between PTVvecter and PTV4D were compared,and the relevance between the relative characters of the targets and the three-dimensional vector was analyzed based on the groups of the patients. Results The median of the 3 D motion vector for the lesions in the upper lobe was 2.8 mm, significantly lower than that for the lesions in the middle and lower lobe ( 7.0 mm, z = - 3. 485, P < 0. 05 ). In the upper lobe group there was only significant spatial difference between the PTVvector and PTV4D targets in the center coordinate at the x axe (z = -2. 010, P < 0. 05 ), while in the middle and lower lobes there was only significant spatial difference between the PTVvector and PTV4D targets in the center coordinates at the z axe (z = -2. 136,P <0.05). The median of ratio of PTV4D and PTVvector, of the upper lobe group was 0. 75, significantly higher than that of the middle and lower lobes group (0. 52, z = - 2. 949, P < 0. 05 ).A significant correlation was found for the motion vector and the ratio of PTV and PTV4D in both groups ( r = - 0. 638, - 0. 850, P < 0. 05 ). For all patients, the median of D[ of PTV4D in PTVvector was 66. 39% ,while the median of DI of PTVvector, in PTV4D was 99. 55% , both showed a positive significant correlation with the motion vector (r = -0. 814,0. 613 ,P < 0. 05). Conclusions PTV4D defined based on 4D-CT simulation images is obviously less than PTV defined based on 3D-CT simulation images. The ratio and DI of both targets are related with the three-dimensional motion vector of the tumor.     

锥形束CT快速扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗中的应用分析

目的 比较锥形束CT(CBCT)标准和快速两种扫描模式在胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定中的差异,探讨快速扫描模式下的摆位误差测定,并探讨进行在线修正的可行性。方法 选取本院2013年10月8日至2014年11月8日收治的50例胸腹部肿瘤患者,在首次行容积旋转调强放疗(VMAT)前进行顺时针方向标准扫描模式CBCT扫描,之后立即行逆时针方向快速扫描模式CBCT扫描,按照扫描模式将所有患者图像分为快速模式组和标准模式组,两组图像分别与计划CT图像进行配准并对两组配准结果进行比较分析。由1名放疗医生、1名物理师和1名技术员采用主观质量评分法(MOS)进行图像质量评价。结果 x、y、z轴平移和旋转方向的摆位误差在快速模式组与标准模式组之间的差值分别是(0.2±0.2)、(-0.6±0.4)和(-0.2±0.3)mm与(0.2±0.1)°、(0.0±0.1)°和(0.1±0.1)°,两组结果差异无统计学意义(P>0.05);两组摆位误差统计结果之间高度相关(r=0.92~0.98,P<0.01);两组摆位误差统计结果之间具有较满意一致性(Kappa=0.82~0.94)。标准模式组和快速模式组的MOS评分平均值分别为3.9、4.1、3.8和3.6、4.0、3.8,结果差异无统计学意义(P>0.05)。结论 快速扫描模式与标准扫描模式采集的图像在胸腹部肿瘤摆位误差测定并在线修正中具有高度相关性和一致性,且图像质量不会明显变差,CBCT快速扫描模式可应用于胸腹部肿瘤放射治疗摆位误差测定和在线修正。